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分散式风电采用大风机将利于有效降本

日期:2018-09-25    来源:风电技术

国际风力发电网

2018
09/25
18:07
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关键词: 分散式风电 风电市场 电力消纳

导读:

分散式风电仍面临多重发展屏障亟待突破

◆ 分散式风电发展挂挡加速将倒逼风电产业持续创新升级

◆ 分散式风电 陆上风电新蓝海

分散式风电仍面临多重发展屏障亟待突破

政策流程创新、技术革新和精益化管理是破题关键因素

我国分散式风电呈“星火燎原”之势,将成为未来风电市场重要的补充力量。就目前而言,分散式风电发展仍存在开发成本、经济性、并网以及电力消纳等多方面的问题待解。在近日由扬州市政府和中国可再生能源学会风能专业委员会联合主办的2018中国中东南部分散式风电开发研讨会上,业内人士就如何推动分散式风电发展各抒己见。记者将上述人士观点进行整理,以飨读者。

张晓阳:分散式风电四大主体层和谐发展 共享共赢

中国海装副总经理张晓阳在会上结合公司发展历程,就分散式未来前景与发展分享了一些经验和观点。张晓阳在会上认为,从商业模式上来看,分散式风电开发有利于降低行业投资门槛,吸引除原大型国有开发商之外的其他投资主体参与投资,给整个风电行业带来“活水”。此举将提升风电的市场活力,也提升了与其他电力直接竞争的能力。

其次,国家部委以374号文等政策为开端,积极探索其他投资主体,以土地入股、地方资金参与等方式,推动更多的资本成为风电场的“业主”,逐步引导资源开发商同地方政府的关系,从被动变为主动,推动分散式发展,这将激发现有资源开发商的积极性。

再次,从主机制造商角度看,除打造安全可靠的设备以外,还要做到风电场全生命周期整体解决方案的提升。这意味着对主机制造商的能力,特别是风电场前期整体设计方案,以及后期20年运营期的保障能力,有着更加严格的要求和考验。

最后,张晓阳认为,分散式开发能够拉动县级及以下地方政府的经济发展,有效响应国家精准扶贫的精神,为地方投资带来稳定的回报。

贺小兵:分散式风电采用大风机将利于有效降本

分散式风电虽然已经突破发展瓶颈,但仍处于初探落地期,机遇与挑战共存。在明阳智能总工程师贺小兵看来,分散式风电目前已箭在弦上,但要实现规模化发展仍需突破两大掣肘因素。

首先,分散式风电要实现大发展仅仅依靠风电技术、风电场一体化解决方案技术的提升是远远不够的,实现规模化发展最为关键的因素在于政府能否推出具体落地的简化流程规范,在操作上支撑分散式风电的发展。分散式风电发展需要各个省市对分散式风电给予更多的关注,提供一站式服务予以支持,降低项目获取和判断难度,激励投资商、开发商的意愿。其次,分散式风电规模化发展面临的第二大难题是电网的接入。如果这两大难题不解决,分散式风电就难以迎来真正的“爆发点”。

在如何妥善解决上述问题方面,贺小兵表示,得益于技术进步,低风速可开发资源增量大幅上升,加以中东南部区域负荷优势明显,分散式风电项目开发也由传统的资源竞争转向负荷竞争,具体而言,“负荷”是开发分散式风电项目全生命周期的关键点之一,中东南部的优质负荷同优质风资源一样稀缺,分散式风电的竞争将扩大到负荷层面的竞争,在保证消纳的前提下,寻找当地的优质负荷资源成为开发的首要条件。值得注意的是,找负荷设备接入的时候,企业用电因持续稳定,可为分散式风电全生命运行周期起到支撑,因此优选工业负荷。

在贺小兵看来,发展分散式采用大风机是今后的发展趋势,也是项目开发精益工程下的最优解。大风机的优势在于在两种不同情况下,都能提供最优解,提升容量与收益:第一种,如果确保机位点全部利用,使用大风机,会带来容量的提升;第二种,如果保证容量不变,则可以带来收益的提升。低风速区域多属于山地丘陵地貌,景区和耕地较多,征地成本高,使用大容量机组,机位点的减少带来征地成本和难度的下降。此外,大风机可降低运维成本。运维成本主要以机械和电气方面为主,使用大容量机组,由于需要运维机组的数量减少,因此所需运维人员、机组维修费用,材料费和其他费用都会相应减少,降低运维成本。

贺小兵表示,分散式“试错”成本高,需精益管理。分散式风电项目机组台数有限,分摊的错误成本高。此外分散式风电的开发成本较高,需要精益化项目设计和建设流程。工程的精益管理非常重要,分段叶片、小场地吊装将在分散式风电项目中广泛应用。根据统计数据,当叶片长度在60米左右以后,运输费用会成倍增长。叶片分段后,采用长度较短的运输车分段运输,同时减少长叶片运输途中的二次倒运,大幅节省运输费用。塔架是风电机组的重要组成部分,随着低风速区大容量机组的应用和高风切变区的持续开发,开发适应运输要求并具有较轻重量的高塔架设计也成为当前的一个重要研究方向。

最后,分布式新能源的自身特点决定了其大规模的发展不仅需要技术支持,需要商业模式的同步创新和与市场的无缝衔接,尤其是与电力的终端消费者直接对接。在贺小兵看来,形成利益共同体的意义不仅在于让项目建设更短,收效更快,在稳定运营过程中获得更好的收益,更是承担社会责任的体现,让其成为县域经济发展的新动能。

田庆军:政策流程精简、技术和商业模式创新将利于推动市场规模持续扩大

远景能源副总裁田庆军在会上表示,分散式风电已成为当下风电发展的热点和我国电力体制变革的催化剂,其不仅对替代能源的终极变化产生积极的影响,同时也将成就我国人民的美好未来生活。

田庆军在会上介绍,容量小、土地碎片化利用、配电网就地消纳是分布式风电的三个显著特征,因而投资规模小、经济性好,特别是相对于集中式而言,消纳这个困扰中国风电多年的顽疾,反而对分布式风电来说不是问题。数据显示,2011年~2016年,我国陆上集中式风电项目并网122.5吉瓦,分布式风电项目占比不到1%;2017年至今,我国有15个省份已下发关于分散式风电规划建设的通知,规划总容量已超过9吉瓦,这表明政府对发展分散式风电的重视,业界对此也有较高的预期。

田庆军认为,目前分散式风电存在,政策上核准流程繁冗、电网接入细则不清晰且接入容量有限,项目开发上流程不畅,产品、技术没有树立行业标准,商业盈利模式不够清晰等问题。培育和扩大分布式风电市场,当前最重要的是,要推进政策创新、技术创新、商业模式和合作模式创新,加快分布式风电发展。

具体来说,在政策和流程创新上,一方面要通过实践打破项目部门核准“条块”壁垒,建议地方政府简化核准手续,通过核准承诺制、一站式服务、县域打包核准,帮助企业降低开发前期工作的成本;另一方面在于重塑开发流程,因为传统的集中式风电开发流程与管理模式已不能有效适应分布式风电项目开发和运营现实,行业参与者需要加快开发流程与管理创新,以适应分布式风电的特征。

在产品和技术创新方面,在分布式风电场景中,由于应用环境的特殊性,风机的安全是其中最重要的因素。其安全性要求远超普通的集中式风机。这也意味着,在选择分布式风机时,要把安全性放在重中之重;其次是噪音要求,电网友好要求也是分布式风机需要关注的重要特征。

在商业模式创新方面,田庆军认为,最关键的一点是要有更多的利益分享。可以与生态旅游、美丽乡村、特色小镇、风电扶贫等民生改善工程以及其他产业或团体深入结合,也可以与智慧城市、智慧园区、智慧社区有效融合,为构建未来社区或城市形态提供清洁能源需求和安全支撑。

最后在合作模式创新方面,分布式风电参与者要积极适应风电开发从选风机设备到选合作伙伴的变化,这也决定了开发商和整机商不再是简单商业上的风机设备的买卖关系,而是更持久的战略合作伙伴,一些新的合作模式比如合资公司、联合开发、EPC总包等方式都可以成为创新的合作载体和落点,从而形成更广阔的分布式风电利益共同体。(来源:中国电力新闻网 )

分散式风电发展挂挡加速

将倒逼风电产业持续创新升级

对于已告别“野蛮生长”阶段,亟须提升发展质量和优化布局的风电产业而言,发展分散式风电是提高风能利用效率、实现高质量发展的必由之路。

与发展已趋饱和的集中式风电相比,具备公共电厂性质的分散式风电把分散的、不够集中的风能资源利用起来,充分挖掘中东南部地区风电开发的经济效益,成为风电产业可持续发展的重要补充。

但就对于刚起步的分散式风电而言,目前还存在多重发展屏障亟待打破。近日,在由扬州市政府和中国可再生能源学会风能专业委员会联合主办的2018中国中东南部分散式风电开发研讨会上,来自行业600多位风电同仁齐聚一堂,对我国分散式风电未来发展建言献策。

他山之石

今年4月,国家能源局正式印发《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》,分散式风电迅速成为业内关注的焦点,被业内人士普遍视为“下一个希望的田野”。

就目前而言,在我国发展分散式风电所需要的政策环境、技术和管理能力等条件已经基本具备。但由于缺乏实践经验,要发展好分散式风电,还需解决政策细化不足、融资和商业模式有待丰富等难题。

可以参考的是,丹麦、德国等国在分散式风电开发和利用上均已取得显著成绩。

自20世纪70年代石油危机之后,丹麦受当时风电机组技术限制,机组规模较小一般就近接入配电网。资料显示,作为北欧电网一部分的丹麦,其输电网由400千伏和132/150千伏输电线路以及与挪威、瑞典、德国的互联线路组成。丹麦配电网为100千伏以下电网,其风电机组主要并入配电网,接入20千伏或更低电压配电网的风电装机容量已经占据该国风电装机总量的86.7%。

作为丹麦邻国的德国,在今年上半年,该国可再生能源比例已经达到36.3%,如果把可再生能源(风电、太阳能、生物质能和水电)整体计算,该国可再生能源已经超过煤电。值得注意的是,分散式风电在该国陆上风电的占比已经达到90%以上。

与丹麦和德国相似的是,在过去20年间,已有上千个分布式能源系统被安置在英国的农场、机场、港口和海岛。在英国农场,农场主只需提供场地,无需进行投资就能享受到清洁能源所带来的福利,而投资商可直接通过电价补贴获利。

目前,分散式风电已经逐步融入到欧洲各国的工厂园区、港口码头以及居民社区,让每家每户逐渐成为能源的生产者和使用者。

发展规模正日渐提速

与欧洲地区相似的是,在数万千米外的大洋彼岸,我国分散式风电市场也正告别“野蛮生长”阶段,蜕茧成蝶。

随着陆上非限电地区5.5米以上的风资源几乎被瓜分殆尽,我国风电发展从风电大基地转向集中规模化开发与分散式开发“两条腿走路”。

事实上,早在2009年,我国就提出分散式风电概念。近十年来,国家主管部门出台了多个文件,对分散式风电进行了不同程度的引导和支持。

今年4月,国家能源局下发《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》,分散式风电迎来破局。审批流程的下放和简化、实行“核准承诺制”,都将加快风电项目前期工作的速度,也将减少投资商在前期工作中消耗的成本。与此同时,分散式风电将不受国家年度指导规模限制,将为国内风电发展打开新的空间。

据统计,截至目前,我国共有十五个省份已下发关于分散式风电规划建设的通知,规划总容量已超过9吉瓦。

其中,河北计划2018-2020年开发分散式接入风电4.3吉瓦,河南“十三五”拟建2.1吉瓦分散式风电,山西“十三五”分散式风电项目开发建设规模达987.3兆瓦。

江苏省能源局局长杭海在会上介绍,目前江苏省分散式风电已核准2.6万千瓦,并网规模达1.1万千瓦。

作为会议东道主的扬州,在今年也正式出台了“十三五”风电发展规划,提出到2025年,该市风电累计并网装机规模将达到2142兆瓦。目前,该市已建成并网、完成核准和纳入今年开发计划的项目共25个,总装机规模1600兆瓦。

根据上述规划,该市将计划在扬州化学工业园布局3个分散式风电场,在仪征汽车工业园布局3个分散式风电场。与特色小镇建设相结合:将分散式风电场和特色小镇的建设结合起来,利用政府提供给特色小镇的一些优惠政策和补贴机制,鼓励和促进各类企业和个人投资建设和经营分散式风电项目。规划考虑在进入江苏省创建名单的特色小镇—头桥医械小镇布局一个分散式风电场。

打造利益共同体

分散式风电发展前景虽然毋庸置疑,但从目前来看,政策上核准流程繁冗、电网接入细则不清晰且接入容量有限,项目开发上流程不畅,产品、技术没有树立行业标准等因素都掣肘其进一步发展。

中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩认为,中东南部是我国经济发达地区,总能耗超过全国的一半,因而也是我国推进能源转型的重点区域。大力发展分散式风电,可以加速这一进程,并带动当地经济发展,一举多得,也必将成为下一片“希望的田野”。

在秦海岩看来,目前,风电行业的主要矛盾已经由之前的高成本制约变为现有的体制机制不能适合新生事物的发展。在这种情况下,需要行业共同突破体制机制上的障碍,在完善制度上下工夫。对于分散式风电,其与需求侧紧密结合,是一种真正符合风能资源禀赋的开发模式。未来,分散式风电将大有可为,而业界充分发挥主观能动性是推动其规模化发展的关键所在。

值得关注的是,远景能源在上述领域早已有所建树。2017年年底,全国首个分布式风电项目在江苏江阴投产。该项目出口电压10千伏的中压风机直接接入配电网,所发电量自发自用,余电上网,打破了经济发达城市人口集中区域无法开发风电的传统认知。

在该公司副总裁田庆军看来,政策、技术、商业模式和合作模式的持续创新是培育和扩大分散式风电的关键要素。

具体到政策和流程方面,田庆军认为,一方面要通过实践打破项目部门核准“条块”壁垒,建议地方政府简化核准手续,通过核准承诺制、一站式服务、县域打包核准,帮助企业降低开发前期工作的成本;另一方面在于重塑开发流程,因为传统的集中式风电开发流程与管理模式已不能有效适应分布式风电项目开发和运营现实,行业参与者需要加快开发流程与管理创新,以适应分布式风电的特征。

在产品和技术创新方面,在分布式风电场景中,由于应用环境的特殊性,风机的安全是其中最重要的因素。其安全性要求远超普通的集中式风机。这也意味着,在选择分布式风机时,要把安全性放在重中之重;其次是噪音要求,电网友好要求也是分布式风机需要关注的重要特征。

在商业模式创新方面,田庆军认为,最关键的一点是要有更多的利益分享。可以与生态旅游、美丽乡村、特色小镇、风电扶贫等民生改善工程以及其他产业或团体深入结合,也可以与智慧城市、智慧园区、智慧社区有效融合,为构建未来社区或城市形态提供清洁能源需求和安全支撑。

在合作模式创新方面,分布式风电参与者要积极适应风电开发从选风机设备到选合作伙伴的变化,这也决定了开发商和整机商不再是简单商业上的风机设备的买卖关系,而是更持久的战略合作伙伴,一些新的合作模式比如合资公司、联合开发、EPC总包等方式都可以成为创新的合作载体和落点,从而形成更广阔的分布式风电利益共同体。

中国海装副总经理张晓阳在会上也表达了相似观点。在张晓阳看来,分散式风电的发展前景是毋庸置疑的,该模式能让国家部委、地方政府、资源开发商、主机制造商的4大主体层形成灵活的利益共同体,有效促进我国风电产业持续健康发展。同时,他认为在未来的分散式风电发展中,国有企业是一支不可或缺的重要力量。

除上述观点外,与会人士普遍认为,目前,光伏行业已经将生态环境保护、精准扶贫等方面进行了很好的结合。而于风电产业而言,无论是开发商还是供应商,整个风电产业链必须与分散式风电的相关方形成利益共同体,与电力终端消费者对接,实现普惠。(来源:中国电力新闻网)

分散式风电 陆上风电新蓝海

虽然面临许多技术挑战,但在弃风限电的大背景下,无论从资源条件、市场环境还是政策引导来看,发展分散式风电将成为大势所趋,而被业界普遍认为是撬动产业下一轮爆发的“蓝海”。

“弃风限电” 成为阻碍我国“三北” 风电大规模发展的顽疾,中东部风资源富集区域多为山地,建设难度加大,建设周期拉长,种种因素导致我国风电装机总量连续两年大幅下滑。“换档期” 的风电产业面临既要稳定增长规模,又要提升发展质量的双重任务。随着风电技术的进步,更多“低风速+ 平坦+ 临近负荷中心” 的风资源可以被“分散式”的形式充分利用。近期,我国分散式风电政策密集加码,行业趋势结构性转变,技术进步叠加观念转变,分散式风电蓄势待发,将成为“陆上风电新蓝海”。政策梳理

早在2009 年我国就提出了分散式风电的概念。2011 年7 月,国家能源局下发的《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》是我国分散式风电政策的起点,提出“在规模化集中开发大型风电场的同时,因地制宜、积极稳妥地探索分散式接入风电的开发模式”。当年11 月份下发的《分散式接入风电项目开发建设指导意见》是分散式风电发展史上浓墨重彩的一笔,该意见对分散式接入风电项目的定义、接入电压等级、项目规模、核准审批等进行了界定,标志着分散式风电市场正式落地。此后,我国风电发展从规模化集中开发,转向集中规模化开发与分散式“两条腿走路”。总体来看,尽管获得了多项政策的鼓励支持,但对于分散式项目的管制力度总体还是偏紧,而且在核准、接入等关键环节的规定仍然模糊,导致前期成本偏高且不确定性很强,因此推进速度严重不达预期。截止到目前,分散式风电占我国风电装机总量的比重仍不足1%。

2017 年为鼓励并明确分散式风电项目,能源局发布《加快推进分散式接入风电项目建设有关要求》。其明确提出,分散式项目不占用风电建设年度指导规模。并对分散式风电做出了更加严格的定义及技术要求,确保分散式风电消纳,且严禁向高压侧倒送电。

发展态势

随着分散式配套政策陆续推出,2017 年年中能源局鼓励各省市尽快出台本地分散式建设规划。截至2018 年3 月中旬,已有多省积极响应号召,内蒙、陕西省展开分散式申报工作,河北、河南及山西三省下发建设规划,2018-2020年期间仅此三省,分散式规划规模已超过7GW。随着其他省份陆续跟进,预计我国分散式风电每年核准规模有望突破10GW,2019 年后每年新增装机5GW 以上,从而为我国风电行业的进一步发展提供有力支撑。

业主顾虑

目前,对风电开发商而说,发展分散式风电仍然存在很多顾虑,主要表现在以下几个方面:单体规模小。分散式项目的单体规模普遍在1-2 万千瓦左右,仅有标准集中式项目(5 万千瓦)的20-40%,由于不具备规模效应,传统的大型风电运营商对于分散式风电项目的积极性并不高。以2017 年河南省公布的已获核准项目为例,在123 个项目中,传统8 大电力集团的占比仅有不到30%,远低于其在存量风电项目中的占比。近日山西核准的105 个项目中,传统8 大电力集团几乎没有参与,仅有华润和国电投各投资1 个项目。资金门槛高。1-2 万千瓦的分散式项目投资约为8000-20000 万元,虽然较集中式项目下降不少,但资金门槛仍比分布式光伏高得多,对于没有央企背景的小业主而言,一方面向银行借款的难度很大,投资中资本金的比重将提高,另一方面项目的启动资本金也是巨大的资金压力。技术门槛高。风电项目的建设开发以及运行维护是一项资金和技术密集的工作。大型风电项目的投资商主要是央企电力集团,这些央企具备丰富的风电开发经验和强大的运维能力,而小业主多为行业的新进入者,是以财务投资为目的,在技术储备和开发经验方面存在明显欠缺,也在另一维度上推高了分散式项目的准入门槛。

技术挑战

整机商向综合解决方案的供应商转型。与大型风电项目的要求不同,分散式风电要求整机商由单纯的设备供应商升级为综合解决方案的供应商,其服务内容涵盖项目前期的核准立项、工程设计、项目施工、融资配套以及后期的运维服务等全生命周期的各项业务,这一方面对于设备商的综合实力提出了更高的要求,另一方面也对设备商而言单个项目的价值更高。更高的设备可利用率。分散式项目对机型的要求将体现出“低风速、高质量、强运维” 的特点。随着近年来风机市场逐渐向中东南部转移,多数风机企业基本都有低风速机型,表观技术参数也比较一致,然而实际设备年可利用率有所差异,同样条件下的发电能力也有较大差异。

分散式风电单体容量较小,业主不可能像集中式风场一样,为每个项目成立单独的运维团队,大概率需委托给整机商。这就要求整机商提高设备可利用率,提高运维技术,采用远程监控、故障预测与健康管理等系统,做到无人值守。更强的弱电网适应性。分散式项目接入的配电网网架结构相对薄弱,电压等级低,电网阻性较强,风电及电网负荷波动对电压影响很大,常规风机会因电压问题被迫限电;受制于电网环境和电能质量,风机要经受住电压三相不平衡等电能质量问题的考验;接入配电网要求风机具有更高的电压运行范围和频率运行范围,及更高的电网适应性;配电网故障较多,风机需要具有很强的故障穿越能力。远景能源提出的分布式风电接入配电网技术方案和中压风机技术方案都在这方面很好的探索。更低的噪音和光影污染。分散式风电是欧洲的开发模式,我国中东南部人口密度远远超过欧洲,尤其是华北地区,村庄密集,风机紧靠居民点,噪音,光影污染问题可能成为制约中东南部分散式风电发展的重要技术因素。维斯塔斯通过减少发电量的降噪技术值得我们借鉴。虽然面临许多技术挑战,但在弃风限电的大背景下,无论从资源条件、市场环境还是政策引导来看,发展分散式风电将成为大势所趋,而被业界普遍认为是撬动产业下一轮爆发的“蓝海”。

(来源:电力掌柜)

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